4. Influenta aportului sangvin si a fortei de incarcare

asupra procesului de formare a oaselor si a articulatiilor

Munca noastra clinica si experimentala a demonstrat influenta aportului sangvin si a fortei de incarcare asupra procesului de formare a oaselor si a articulatiilor. In mod specific, atat forma, cat si masa osoasa sunt dependente de interactiunea dintre incarcarea mecanica si aportul sangvin. O crestere simultana a incarcarii si a aportului sangvin determina cresterea masei osoase. In situatii in care aportul sangvin este adecvat, dar incarcarea este minima, masa osoasa se reduce (osteoporoza de neutilizare). In mod identic, scaderea aportului sangvin cu pastrarea unei incarcari normale conduce la reducerea masei osoase.

De exemplu, sa luam in considerare fibula. Acest os este mai subtire decat tibia, desi este inconjurat de o masa voluminoasa de tesuturi moi. Astfel, fibula beneficiaza de un aport sangvin bun, desi suporta o incarcare mai redusa decat tibia. Daca, totusi, fibula este transferata, in cazul unui defect tibial, diametrul sau va creste progresiv, pana la cel al tibiei, de vreme ce incarcarea pe fragmentul transferat este egala cu cea a osului inlocuit.

Astfel de modificari ale formei fibulei sunt ilustrate de evolutia unei paciente de 16 ani cu un defect tibial diafizar subtotal (fig. 4.1). Prezenta o subtiere severa a portiunii tibiale proximale si o ingrosare a fibulei intacte, ca rezultat al supraincarcarii mecanice. In acest caz, strategia noastra terapeutica a fost aplicata fara o interventie chirurgicala. Prin tractiune graduala, capul fibulei a fost tras inferior, sub capatul distal al fragmentului tibial superior. Purtarea unor greutati a stimulat fuzionarea oaselor si a determinat fibula sa creasca in grosime, pana ce a egalat tibia contralaterala. 34471upq96xfh8n

La un alt pacient cu defect tibial si subtiere fibulara concomitenta (fig. 4.2), am eliminat defectul tibial prin osteosinteza bilocala tractiune-compresie. Restaurarea integritatii tibiale a diminuat incarcarea pe fibula, iar aceasta a scazut in dimensiuni. In acelasi timp, tibia s-a ingrosat, ca rezultat al restabilirii incarcarii aplicate.

O pacienta de 21 de ani prezenta un defect tibial subtotal si dislocare a ambelor capete ale fibulei, insotite de o scurtare de 18 cm a membrului ca o consecinta a unei osteomielite hematogene (fig. 4.3). Refacerea lungimii membrului si a rezistentei la incarcare a fost obtinuta prin alungirea treimii medii a fibulei si a fragmentului tibial distal. Apoi s-a realizat o osteotomie a fibulei la nivelul capatului inferior al fragmentului tibial proximal. Fragmentul fibular mijlociu a fost translatat medial in mod gradat, iar capul fibulei a fost impins inferior, catre pozitia sa anatomica. Consolidarea dintre fragmentul fibular mijlociu si epifiza tibiala a fost urmata de ingrosarea jumatatii proximale a fibulei si de alungirea fragmentului tibial distal, sub actiunea unei incarcari in ax longitudinal.

Aplicarea variantelor acestui principiu ne-a oferit ocazia de a controla procesele de formare si de reparare a tesutului osos, intr-un numar mare de deformari si de afectiuni ale sistemului locomotor. Intelegerea principiului influentei aportului sangvin si a incarcarii face posibila modificarea formei si elimina intr-o maniera nechirurgicala deformarile oaselor lungi, ale picioarelor si ale coloanei vertebrale. In mod similar, coxarthrosis deformans poate fi tratata nechirurgical.

Modificarile non-chirurgicale ale formei osoase sunt obtinute prin utilizarea aparatului nostru pentru a crea o incarcare asimetrica asupra oaselor lungi sau asupra coloanei vertebrale, in directii longitudinale sau transversale. Spre exemplu, cifoscolioza experimentala a coloanei poate fi creata fara interventie directa asupra osului, prin crearea unei semi-ischemii la nivelul unei vertebre lombare adiacente. De asemenea, este posibila modificarea formei unui os lung prin crearea unei incarcari de flexie in directie transversala, prin utilizarea unei baionete si a unor cabluri arcuite (fig. 4.4). Cand survine o astfel de modificare, exista o reconstructie osoasa cu travee osoase orientate de-a lungul vectorului curb de stres. Pe fata concava a osului modificat, traveele capata treptat o orientare transversala e axul longitudinal al osului, ca rezultat al fortelor de compresie. pf471u4396xffh

Astfel de modificari osoase sunt intalnite in practica medicala, sub influenta incarcarilor de indoire. Dupa cum am aratat mai sus, fibula se hipertrofiaza, in cazul unui defect tibial (fig. 4.5). Partea mediala a fibulei sustine o incarcare compresiva mare, in timp ce partea laterala a osului raspunde la vectorii de stres, ca o consecinta a orientarii in afara axului a fibulei, cu respectarea axului longitudinal al membrului. Ca un rezultat al acestei distributii inegale a incarcarii, fibula este transformata intr-o structura curba.

Influenta aportului sangvin si a incarcarii pe os este de asemenea ilustrata de modificarile de forma ale tibiei, cand articulatia soldului este anchilozata in adductie (fig. 4.6). In aceasta situatie, partea laterala a tibiei sufera o incarcare excesiva, in timp ce partea mediala nu are incarcare. In prezenta unui aport sangvin normal, tibia se curbeaza la nivelul condililor femurali, deveniti modificati. O grava deformare valg agenunchiului poate produce o modificare similara. Asimetria faciala in torticolis-ul congenital este cauzata de incarcarea asimetrica asupra oaselor fetei.

O alta ilustrare a aplicatiilor clinice ale acestui principiu este data de corectarea unei deformari tibiale angulare, concomitent cu o osteosinteza inchisa cu compresie monolocala a unei pseudartroze a aceluiasi os (fig. 4.7). Tibia proximala s-a modificat treptat, fara osteotomie. Informatiile despre influenta aportului sangvin si a incarcarii asupra procesului de formare a oaselor si a articulatiilor ne permite sa construim aparate cu configuratii functionale, care permit refacerea treptata a oaselor deformate, la copii si la adulti. Adeseori, efectul poate fi obtinut fara interventie chirurgicala sau in paralel cu o interventie minima.

In piciorul stramb congenital, de exemplu, aplicarea de greutati duce la incarcarea partii laterale a piciorului, in special pe osul cuboid. Partea mediala a piciorului ramane fara incarcare. In prezenta unui aport sangvin normal, osteogeneza este deficitara pe partea mediala a piciorului, in comparatie cu partea laterala (care este stimulata de greutati). Ca rezultat, apare deformarea structurilor osoase ale piciorului.

Un pacient de 7 ani cu picior stramb congenital pe partea dreapta prezenta concomitent si o scurtare severa a membrului (fig. 4.8). Deficitul de crestere afectase nu numai piciorul, ci si tibia, care era cu 4 cm mai scurta. Deformarea a fost corectata si piciorul a fost alungit cu 3 cm non-chirurgical, iar tibia a fost alungita cu 4 cm. Corectarea deformarii a durat 100 de zile; dupa aceea, aparatul a fost modificat intr-o configuratie destinata tractiunii longitudinale a piciorului, aceeasi tractiune fiind aplicata si tibiei.

Un mod similar de modificare osoasa a fost aplicat la corectarea unei deformari a piciorului unui pacient de 6 ani (fig. 4.9) Relatia dintre cuboid si cuneiform s-a normalizat, dupa corectarea non-chirurgicala cu aparatul nostru.

In cele din urma, un pacient de 5 ani cu picior stramb congenital a fost corectat non-chirurgical, cu aparatul nostru (fig. 4.10). Radiografiile comparative anterioare si ulterioare tratamentului au demonstrat normalizarea dimensiunilor oaselor tarsiene, cu elongarea concomitenta a primelor metatarsiene, ca rezultat al modificarii non-chirurgicale.

Acelasi principiu se aplica si deformarilor mai severe. O pacienta de 14 ani cu picior stramb congenital bilateral a fost tratata cu succes in aceeasi maniera (fig. 4.11).

Studiile experimentale efectuate pe coloana vertebrala de caine au confirmat principiul (fig. 4.12). Incarcarea asimetrica asupra vertebrelor in directie transversala a generat aparitia unor forte de compresie excesive pe fata concava a deformarii si a unor forte de tractiune pe partea concava. In cele din urma, cainele a dezvoltat o cifoscolioza din cauza incarcarii asimetrice.

Noi am aplicat principiul nostru si in tratarea coxartrozei deformante. Se stie ca unul dintre motivele pentru care capul femural se deformeaza in coxartroza este alterarea aportului sangvin, de diverse etiologii. De exemplu, in necroza avasculara progresiva, deformarea apare datorita unui dezechilibru intre incarcare si aportul sangvin. Noi am dezvoltat o metoda de reconstructie articulara a femurului proximal, care permite preluarea incarcarii pe articulatia soldului, prin crearea unui suport osos in regiunea subacetabulara a pelvisului (fig. 4.13).

Principiul este ilustrat clinic de cazul unui pacient de 30 de ani, cu un istoric de 13 ani de osteonecroza a soldului stang si osteoartroza deformanta (fig. 4.14). Cand a venit la institutul nostru, pacientul mergea in carje. In decurs de un an de la osteotomia de suport pelvic, pacientul a fost capabil sa mearga fara suport extern, fara sa schiopateze si fara sa acuze dureri.

In mod similar, am tratat o pacienta pentru osteonecroza severa si defect de cap femural (fig. 4.15). Spatiul articular era ingustat si neregulat. In unele regiuni, spatiul articular nu mai era vizibil deloc. Pacienta mergea in carje si acuza dureri mari. La un an dupa incheierea tratamentului, forma sferica a capului femural fusese refacuta, iar articulatia era largita si congruenta. Pacienta nu mai suferea dureri la mers si nu se mai ajuta de sprijin extern.

Am utilizat un model de coloana vertebrala de caine pentru a studia influenta aportului sangvin diminuat asupra osteogenezei. In acest caz, incarcarea naturala a fost pastrata. Aportul sangvin a fost diminuat prin creearea unei semi-ischemii la nivelul vertebrelor lombare, prin blocarea arterelor vertebrale de pe o parte (fig. 4.17). In primele cateva zile dupa interventie, necroza focala a maduvei osoase ne-a indicat localizarea arcadelor vertebrale ischemice. Maduva osoasa de partea ischemica era edematiata si continea osteoblasti, in timp ce, de partea neafectata, maduva isi pastrase structura si continutul normale. La 17 zile dupa interventie, corticala vertebrelor era sensibil subtiata in zonele afectate, fapt demonstrat printr-o resorbtie osteoclastica pronuntata. In a 139-a zi a experimentului, revascularizarea zonelor ischemice s-a insotit osteogeneza si de ingrosarea corticalei.

Aportul sangvin si incarcarea exercita o influenta si asupra cartilajelor de crestere. Atat presiunea excesiva cat si presiuni mult prea diminuate pot intarzia cresterea in lungime a oaselor. Exista o incarcare optima care, aplicata pe cartilajele de crestere, asigura o rata maxima de crestere. Cercetarile noastre clinice si experimentale au confirmat ca viteza de crestere osoasa depinde, intr-o mare masura, de presiunea exercitata in mod specific asupra cartilajelor de crestere.

5. Osteogeneza si hematopoieza

In datele prezentate in capitolele anterioare, am demonstrat ca osteogeneza din timpul vindecarii fracturilor depinde de gradul de prezervare a elementelor osteogene ale maduvei osoase si de integritatea arterelor si a ramurilor lor. Luand in considerare potentialul osteo-formator al maduvei osoase, am considerat ca merita sa cercetam relatia dintre potentialul osteo-formator al maduvei osoase si activitatea sa hematopoietica. Osteogeneza activa este inlocuita de hematopoieza activa, in decursul normalizarii functiei medulare osoase din timpul fazei de remodelare a neoformarii osoase.

In timpul celei de-a 2-a saptamani de tractiune aplicata asupra unei zone de corticotomie, celulele hematopoietice medulare au fost prezente in cavitatile regenerate, in mai multe linii celulare, inclusiv eritroblasti in diverse stadii de dezvoltare (fig. 5.1) si monoblasti (fig. 5.2). Au mai fost prezente mielocite (fig. 5.3). Hematopoieza in osul regenerat continua in stadiul de fixare si in stadiul de remodelare regenerativa (fig. 5.4).

Aceasta relatie stransa intre elementele celulare hematopoietice si osteogenetice medulare sugereaza o origine genetica comuna a acestor populatii celulare. Pentru a verifica aceasta posibilitate, am realizat urmatorul experiment, pe doua grupuri de iepuri. Mai intai, am creat un defect de 5 mm in fibulele animalelor din ambele grupuri. In primul grup, defectul fibular a fost creat la 1 ora dupa evacuarea unei cantitati de sange egala cu 1% din masa corporala. In cel de-al doilea grup, defectul fibular a fost creat fara o flebotomie preoperatorie. Apoi au fost studiate procesele osteogenetice in ambele grupuri (fig. 5.5). In grupul experimental, defectul fibular a fost reparat mai rapid decat in grupul de control (fig. 5.6, 5.7). Mai exact, in grupul cu flebotomie preoperatorie, defectul fibular a fost reparat in a 21-a zi postoperator, iar in grupul de control, nu inainte de a 35-a zi.

Testele radioimunologice au confirmat faptul ca stimularea osteogenezei prin pierdere sangvina prealabila a fost caracterizata de cresterea concentratiei de AMPc, comparativ cu grupul de control (fig. 5.8). Cu cat concentratia de AMPc a fost mai mare, cu atat mai rapida a fost refacerea osoasa.

Cresterea concentratiei de AMPc a fost insotita de activarea elementelor medulare osteogenetice si hematopoietice. Studiile histologice ale elementelor medulare in timpul primelor 2 saptamani ale experimentului a confirmat faptul ca, in grupul experimental, cresterea celulelor stromale medulare a fost mai rapida decat in grupul de control (fig. 5.9). In plus, aeasta crestere a numarului celulelor stromale a implicat atat linia celulara osteogenetica cat si cea hematopoietica.

Culturile celulare din celule obtinute in timpul studiului au demonstrat ca activitatea de formare a coloniilor celulare a fost de 2,5 ori mai mare la grupul experimental, decat la grupul de control (fig. 5.10). Coloniile celulare din grupul experimental au fost mai compacte decat cele din grupul de control (fig. 5.11).

Am remarcat un numar substantial mai mare de celule din seria eritroida, in grupul experimental (fig. 5.12).

Aceste studii confirma relatia stransa dintre osteogeneza si hematopoieza, in timpul regenerarii osoase.

6. Alungirea segmentara a membrului superior

si a membrului inferior

Inca de la sfarsitul secolului trecut au fost propuse numeroase tehnici de alungire a membrelor, dar nici una dintre acestea nu a putut rezolva cu succes problemele complexe asociate cu alungirea segmentara a membrelor. Optimizarea conditiilor biologice si mecanice necesare pentru a asigura un rezultat bun necesita respectarea urmatoarelor conditii: (1) trauma chirurgicala minima, atat asupra tesuturilor moi cat si asupra osului; (2) prezervarea tesuturilor osteoformatoare si a irigatiei acestora; (3) fixarea rigida a fagmentelor osteotomizate; (4) rata si ritm adecvate de tractiune; (5) pastrarea functiei locomotorii a membrului, in timpul procesului de alungire.

Dispozitivele de fixare externa cu cabluri transfixiante sau cu tije inserate in vecinatatea situs-ului de osteotomie pot genera traumatisme ale tegumentului si ale tesuturilor moi. Acestea au drept rezultat durere, vasospasm reflex si osteogeneza intarziata. In plus, inserarea de tije cu diametru mare intr-un os poate distruge maduva osoasa si artera aferenta.

Cercetarile din ultimele 4 decenii de la Centrul Unional Kurgan pentru Traumatologie Restaurativa si Ortopedie au confirmat importanta factorilor mentionati mai sus. De asemenea, au fost descoperite cateva principii biologice care formeaza baza tehnicilor noastre pentru alungirea oaselor membrelor.

Tesuturile vii supuse unei tractiuni continue devin metabolic active atat d.p.d.v. al biosintezei cat si din cel al proliferarii celulare, conform legii tensiunii de stres. Aplicarea corecta a acestui principiu, impreuna cu tehnici chirurgicale ce limiteaza traumele tisulare si osoase, ne-au permis dezvoltarea tehnicilor de alungire a tuturor segmentelor membrelor superioare si inferioare, cu corectarea concomitenta a deformarilor preexistente, intr-o procedura ce dureaza un timp limitat. Acest lucru ne permite cresterea taliei nanicilor si a altor persoane ce doresc sa devina mai inalte. Am realizat dispozitive de alungire automate, care alungesc membrele conform unui program prestabilit.

In general, fiecare segment al unui membru este alungit la doua nivele, folosind fie tehnica epifiziolizei cu tractiune, fie metoda corticotomie/osteoclazie (fig. 6.1). Corticotomia se realizeaza prin sectionarea corticalei pe 2/3 in jurul osului (fig. 6.2); apoi, osteotomia este completata de osteoclazie, prin contra-rotatia inelelor fixate pe fragmentele osoase, de oricare parte a zonei de corticotomie. Osteoclazia cu contra-rotatie intre inelele superior si mijlociu trebuie urmata de stabilizarea celor doua inele adiacente, cu tije de fixare; apoi, o corticotomie/osteoclazie se va face intre inelele mijlociu si inferior, intr-o maniera identica.

Alungirea membrelor la adulti poate fi realizata non-chirurgical, dupa osteoclazia de flexie inchisa sau dupa osteoclazia de torsiune (fig. 6.4), cu pastrarea arterei aferente si a circulatiei medulare (fig. 6.4).

Alungirea simultana a doua, trei sau mai multe segmente ale membrelor reduce substantial durata tratamentului, cu un factor cuprins intre 4 si 8.

Acelasi principiu tensiunii de stres aplicat in ortopedie permite ingrosarea si alungirea simultana a unui os (fig. 6.5). Un bont tibial dupa o amputatie poate fi alungit si chiar modificat, daca se doreste acest lucru, permitand pacientului sa renunte la utilizarea protezei si a incaltamintei ortopedice. Legea care guverneaza relatia dintre aportul sangvin si forta de incarcare ne permite sa controlam atat procesul reparator cat si pe cel de formare, in timpul alungirii membrului si a corectarii deformarilor.

Am dezvoltat tehnici chirurgicale in scopul de a modifica forta de incarcare pe o articulatie, concomitent cu alungirea unui membru, pentru a stimula procesele reparatorii si de remodelare in tesuturile intra-articulare. Aceste tehnici permit tratarea coxartrozei la pacienti de orice varsta, de la copii la batrani.

6.1 Tehnici non-chirurgicale de alungire a oaselor lungi

 

6.1.1 Copii: epifizioliza cu tractiune

Epifizioliza cu tractiune poate fi realizata la un nivel (monolocal) sau la doua nivele (bilocal) (fig. 6.6, 6.7). Tractiunea monolocala este utilizata pentru alungiri mici, in timp ce tractiunea bilocala este utilizata pentru alungiri mari.

Inca din 1957, noi am utilizat epifizioliza cu tractiune prin cresterea treptata a fortelor de tractiune (cu un dispozitiv), dupa interventia chirurgicala. Separarea epifizara efectiva avea loc la 3-7 zile postoperator si era insotita de dureri severe. Acest lucru s-a dovedit a fi un impediment major. Din 1970, epifizioliza cu tractiune s-a realizat pe masa de operatii, pin cresterea rapida a fortei de tractiune prin epifiza, utilizand dispozitivul nostru. Pentru a preveni separarea rapida a epifizei de metafiza, cu traumatizarea maduvei osoase, am inceput sa utilizam un cablu de limitare trecut prin epifiza, curbat catre diafiza si fixat de inelul de fixare (fig. 6.7). Inainte de separarea efectiva a epifizei, cablurile de limitare sunt slabite treptat. Dupa separare, cablul de limitare este fixat transversal de inelul de fixare de la nivelul sau.

Principiul epifiziolizei cu tractiune monolocala este ilustrat de cazul unui pacient de 12 ani cu o scurtare de 5 cm a radiusului, dupa traumatizarea cartilajului de crestere distal (fig. 6.8). Alungirea radiusului s-a realizat prin tractiune asupra cartilajului de crestere distal. Tractiunea a fost aplicata la o rata de 1 mm pe zi, in patru etape echivalente.

Un alt caz ce demonstreaza acelasi principiu este acela al unui baiat de 9 ani cu o scurtare de 6 cm a femurului drept, dupa o osteomielita hematogena (fig. 6.9). Femurul a fost alungit cu 8 cm in decurs de 90 de zile, urmata de fixare neutra timp de 60 de zile.

In mod similar, am aplicat principiul epifiziolizei cu tractiune pentru a trata o fata de 11 ani cu o scurtare congenitala de 9 cm a membrului inferior stang, asociata cu genu valgum si cu simptome de compartiment anterior (fig. 6.10). In timpul tractiunii, a survenit o subluxatie tibiala. Incercarea initiala de a reduce subluxatia, utilizand tije intre femur si tibie, nu a dat rezultat. A fost aplicat apoi un mecanism mobil pentru a reduce subluxatia, cu o balama intre femur si tibie. Articulatia genunchiului a fost tinuta in pozitie redusa timp de 3 luni, dar miscarile in articulatie au fost incurajate. Alungirea femurala a durat 94 de zile, urmata de 60 de zile de fixare neutra.

Tehnica epifiziolizei cu tractiune pate fi aplicata pentru a corecta o deformare si pentru a obtine o alungire in zona juxtaepifizara a osului. De exemplu, o fata de 12 ani cu o scurtare tibiala de 3 cm si o deformare varus (fig. 6.12). Deformarea a fost corectata prin epifizioliza cu tractiune, dupa care a urmat tractiunea longitudinala pentru egalizarea membrelor.

Deformarile de rotatie in zona unui cartilaj de crestere pot fi eliminate prin rotatia treptata, orara sau anti-orara, a inelelor de fixare, unul fata de celalalt. Contra-rotatia se obtine prin mutarea tijelor de legatura c unul sau doua orificii, in directia dorita, o data pe saptamana. O fata de 6 ani cu o scurtare de 3 cm a tibiei, asociata cu varus si deformari de rotatie a fost tratata cu epifizioliza cu tractiune si cu corectarea deformarilor de rotatie prin rotirea in sens orar a inelului distal fata de cel proximal, cu o rata de doua orificii pe saptamana (fig. 6.13). Corectarea defectului de rotatie a inceput dupa alungire si corectarea varus-ului.

Acelasi principiu poate fi aplicat la corectarea unor deformari mai severe. De exemplu, o fata de 7 ani cu scurtare tibiala si varus si cu o deformare de rotatie, iar deformarile erau situate in doua locuri diferite ale osului (fig. 6.14). Componenta varus a fost corectata prin epifizioliza cu tractiune angulara, in timp ce rotatia interna a fost corectata cu un dispozitiv special ce permite rotirea treptata a inelului distal fata de cel proximal. Tractiunea epifizara si corectarea deformarii au precedat corectarea defectului de rotatie.

Pentru a scurta prioada de tratament, este posibila utilizarea epifiziolizei bilocale simultan la cele doua capete ale unui segment al unui membru (fig. 6.15). Un pacient de 14 ani cu o scurtare congenitala de 12 cm a membrului inferior drept, prezenta o scurtare femurala de 5 cm si o scurtare tibiala de 7 cm (fig. 6.16). Tibia a fost alungita prin tractiune epifizara prin ambele cartilaje de crestere, iar fibula a fost alungita prin epifizioliza cu tractiune proximala. Tractiunea a durat 45 de zile, urmata de o fixare neutra de 50 de zile. Alungirea femurala s-a realizat ulterior, prin corticotomie. Alungirea femurala a durat 115 zile, urmata de fixare neutra de 59 de zile.

Epifizioliza cu tractiune poate fi aplicata nu numai in scopul alungirii oaselor intacte, ci si pentru tratarea pseudartrozelor si a defectelor scheletale - chiar daca sunt insotite de osteomielita cronica. Este posibila nu doar restabilirea lungimii normale, ci si eliminarea infectiei prin tehnici percutane.

Metodele de epifizioliza cu tractiune pot fi utilizate pentru corectarea unui defect de pozitie al unei articulatii anchilozate sau sudate, la copiii ale caror cartilaje de crestere sunt inca active.

Acest fapt este ilustrat de cazul unui baiat de 14 ani cu anchiloza 90% a articulatiei genunchiului, cu cartilaje de crestere active si cu o scurtare de 3 cm (fig. 6.17). Dispozitivul utilizat includea balamale conectate la structura principala. Fixatorul era utilizat simultan pentru a corecta deformarea si pentru a obtine alungirea membrului.

6.1.2 Adulti: metafizioliza si osteoclazia

Pentru alungirea membrelor la adulti, am utilizat doua tehnici: metafizioliza si osteoclazia inchisa. Metafizioliza, pe care noi o mai numim si osteoclazia cronica, reprezinta aplicarea unei tensiuni de stres pe o parte a metafizei unui os, avand ca efect o distrugere osoasa partiala. Tensiunile generate de dispozitiv produc o restructurare treptata a metafizei osoase. Ca exemplu, metoda a fost utilizata pentru tratarea unui pacient de 19 ani cu o scurtare de 9 cm, produsa de boala Ollie (fig. 6.18). Atat metafizioliza de restructurare cat si alungirea au fost realizate cu acelasi dispozitiv.

Osteoclazia acuta reprezinta o fractura creata fie prin metode manuale (ca parte a procedurii de corticotomie/osteoclazie), fie prin tehnici de osteoclazie inchisa, in care osul este fracturat cu ajutorul dispozitivului din fig. 6.19.

6.2 Alungirea oaselor lungi prin corticotomie/osteoclazie partiala

6.2.1 Alungirea humerusului

Un exemplu tipic de alungire a humerusului prin corticotomie este oferit de cazul unui pacient de 15 ani cu o scurtare humerala de 12 cm, asociata cu o deformare varus (fig. 6.20). Retineti faptul ca mobilitatea articulatiei cotului a fost pastrata pe intreaga durata a procesului de alungire.

6.2.2 Alungirea femurului

Cazul unui pacient de 27 de ani cu o deformare varus a colului femural si o scurtare de 6 cm, asociata cu subluxatia capului femural si cu dureri in articulatia coxo-femurala ilustreaza tehnica reconstructiei femurale proximale, prin care femurul este translatat catre marginea inferioara a cavitatii acetabulare, cu prevenirea migrarii superioare ulterioare a capului femural (fig. 6.21). In acest fel, se obtine diminuarea incarcarii pe suprafata articulara proximala femurala. Simultan, femurul a fost alungit in treimea sa distala.

Acelasi principiu este ilustrat de cazul unei paciente de 26 de ani. La varsta de 13 ani a suferit o osteomielita hematogena acuta, tratata chirurgical prin drenarea abceselor, sechestrectomie si rezectia aripii iliace superioare, a capului si a colului femural drept. Drept urmare, prezenta un defect de cap si de col femural si o scurtare a membrului de 7 cm (fig. 6.22). S-a realizat o osteotomie femurala in balama imediat inferior de trohanterul mare, urmata de angularea fragmentului proximal spre lateral si translatarea mediala a fragmentului distal, pentru a crea un suport pubian, in zona imediat subacetabulara. Fragmentele au fost fixate in aceasta pozitie prin doua suporturi arcuite. Apoi s-a efectuat o corticotomie in vederea alungirii si a corectarii deformarii, in treimea inferioara a femurului. Fragmentul distal a fost stabilizat cu cabluri incrucisate peste articulatia genunchiului si fixate pe un inel care, la randul lui, era legat la arcul inferior cu tije de tractiune. Tractiunea a fost aplicata cu o rata de cate 0,25 mm de patru ori pe zi, timp de 72 de zile, urmata de o perioada de fixare pasiva de 106 zile. Rezultatele clinice au fost satisfacatoare.

La pacientele cu articulatia coxo-femurala anchilozata in adductie excesiva, spatiul perineal poate fi largit si scurtarea membrului corectata simultan, ca in cazul unei paciente de 28 de ani cu anchiloza coxo-femurala stanga si scurtare de 7 cm (fig. 6.23).

6.2.3 Alungirea artrodezelor

Cazul unei paciente de 31 de ani cu un defect de 16 cm al femurului proximal ilustreaza acest principiu (fig. 6.24). Pacienta a suferit 8 interventii chirurgicale, incepand cu varsta de 15 ani, inclusiv interventii pentru luxatie congenitala, urmate de artroplastii, atrodeza si implantul unei endoproteze. Dupa ce a venit in institutul nostru, alungirea femurului s-a realizat concomitent cu artrodeza compresiva intre capatul proximal al femurului si pelvis, in regiunea acetabulara. Pentru a largi spatiul perineal, femurul proximal a fost fixat in abductie. Apoi s-a efectuat o osteotomie de alungire reconstructiva, la 8 cm de capatul proximal al femurului. Fragmentul distal a fost angulat medial. In acest fel, s-au obtinut 16 cm de alungire femurala, stabilizare si largire perineala.

O metoda alternativa de alungire a membrelor la adult poate fi adoptata in cazul in care o articulatie a unui membru cu scurtare trebuie artrodezata. In aceasta situatie, dupa indepartarea cartilajelor de pe suprafetele articulare, se aplica o presiune pe articulatie timp de 7 zile, urmata de tractiune. Tesut osos nou se formeaza in spatiul creat de tractiune. De exemplu, luati in considerare tratamentul aplicat unei paciente de 21 de ani cu poliomielita, care a dezvoltat o contractura de flexie a genunchiului si o scurtare de 7 cm, cu un membru inferior care nu ii putea sustine greutatea (fig. 6.25). Pe durata unei singure etape terapeutice, s-au obtinut artrodeza si alungirea membrului, folosind tehnica descrisa mai sus.

6.3 Alungirea membrelor in acondroplazie

Am mentionat mai sus faptul ca alungirea poate fi obtinuta prin corticotomie/osteoclazie la doua nivele ale unuia sau mai multor segmente, simultan. Obiectivul interventiei chirurgicale - realizate printr-o incizie de 4-5 mm - este acela de a conserva maduva osoasa, artera aferenta si ramurile sale, precum si elementele osteogenetice din tesuturile moi periosoase. Tehnica chirurgicala este combinata cu fixarea externa a fragmentelor osoase, pentru a asigura conditiile necesare unei osteogeneze rapide. Datorita interventiei chirurgicale minime, este posibila mobilizarea precoce a pacientului, in vederea conservarii mobilitatii articulare.

Ca un exemplu, noi am tratat un copil de 7 ani, care avea o talie de numai 97 cm (fig. 6.28). In prima etapa, ambele tibii au fost alungite prin corticotomie la doua nivele. Tractiunea a fost aplicata timp de 89 de zile, cu o rata de 1 mm pe zi, in patru etape egale. Fixarea pasiva ulterioara a durat 8 zile pentru tibia dreapta si 90 de zile pentru cea stanga. Fiecare tibie a fost alungita cu 18 cm.

Un alt pacient, in varsta de 24 de ani, avea o talie de numai 113 cm (fig. 6.29). In acest caz, tibiile au fost alungite cu 17 cm, femurele cu 7 cm, iar humerusurile cu 7 cm. Fiecare alungire s-a realizat in etape separate, la intervale de 6-7 luni.

Adeseori, ambele tibii sunt alungite simultan, umate de alungirea simultana a ambelor femure. Cu toate acestea, uneori, utilizam o tehnica de alungire incrucisata (fig. 6.30): tibia de pe o parte este alungita simultan cu femurul contralateral. De obicei, tibia este alungita la doua nivele, iar femurul, la unul singur. Intr-o a doua etapa, celelalte doua segmente sunt alungite, egalizand nivelele genunchilor.

6.4 Alungirea tibiala cu corectarea simultana

a unei deformari adiacente complexe

In mod frecvent, scurtarile tibiale se asociaza cu deformari complexe ale piciorului si ale gleznei. Acest lucru este ilustrat de cazul unei paciente de 39 de ani cu o scurtare tibiala de 5 cm, asociata cu absenta oaselor mijlocii si posterioare ale piciorului drept (fig. 6.32). Prima etapa a constat din alungirea tibiala si formarea piciorului, prin rotirea gradata a unei portiuni desprinse din partea posterioara a tibiei distale. (Fragmentul tibial a creat tesut osos de regenerare intre el si patul sau initial.) Intr-o a doua etapa, piciorul a fost alungit si corectat printr-o osteotomie in V si aplicarea dispozitivului.

7. Corectarea deformarilor oaselor tubulare lungi,

cu alungire simultana a membrului

Deformarile oaselor tubulare lungi sunt adeseori asociate cu scurtarea membrului. Metodele traditionale de corectare a deformarilor severe sunt profund traumatizante si departe de a fi perfecte, datorita faptului ca aceste metode nu includ intinderea treptata a tesuturilor moi scurtate, de pe partea concava a deformarii. Din acest motiv, la corectarea unor asemenea deformari, chirurgul trebuie sa rezece un segment de os in forma de pana, pentru a evita tractiunea excesiva asupra tesuturilor moi, a vaselor sangvine si a nervilor. In prezenta unei scurtari initiale a unui membru, o astfel de rezectie poate conduce la o inegalitate accentuata intre cele doua membre.

Noi consideram ca rezectia in pana in scopul corectarii unei deformari este o abordare irationala. In schimb, noi am pus la punct o strategie terapeutica in care deformarea este corectata prin modificarea angularii si a malrotatiei osului dupa corticotomie/osteoclazie, combinata cu o alungire lenta a tesuturilor moi de partea concava a osului deformat.

In acest mod, atat deformarea, cat si scurtarea initiala a membrului pot fi corectate, fie simultan, fie secvential, ulterior unei proceduri chirurgicale simple. In plus, interventia chirurgicala este de obicei efectuata percutanat, diminuand trauma asupra osului si asupra tesuturilor moi. Particularitatile mecanice ale dispozitivului nostru face posibila corectarea deformarilor la mai mult decat un singur nivel - sau la mai mult decat un singur segment - simultan.

Deformari de pana la 15° pot fi corectate manual, ulterior osteotomiei, prin translatarea corespunzatoare a fragmentelor osoase, dupa aplicarea dispozitivului in configuratie adaptata planului de deformare. In cazurile cu deformari severe ale oaselor lungi, am utilizat tije de tractiune prevazute cu balamale si cu alte articulatii care sa permita angularea reciproca graduala sau rotatia inelelor (impreuna cu fragmentele osoase de care sunt fixate) in orice directie, dupa corticotomie.

In cazul unei deformari de rotatie, folosim articulatii care permit rotirea inelelor in directii opuse unul fata de celalalt (fig. 7.1). In cazul deformarilor angulare intr-un singur plan, se utilizeaza o articulatie cu balama uni-plan (fig. 7.2, 7.3). In cazul deformarilor in mai multe planuri, sunt utilizate articulatii cu balamale dublu-plan (fig. 7.4). Pentru anumite tipuri de deformari, articulatiile atasate inelelor de fixare pot fi folosite in diferite combinatii, dar axul articulatiei cu balama trebuie sa fie coaxial cu apexul deformarii.

Pentru a ilustra utilizarea corecta a articulatiilor cu balama, urmatoarele principii biomecanice trebuie avute in vedere:

Cand axa de rotatie a balamalei trece prin apexul deformarii, se formeaza o portiune de os in forma de pana, daca linia de contact dintre fragmentele osoase trece prin centrul unghiului de deformare. Rata de alungire a membrului pe partea concava a deformarii depinde de diametrul fragmentelor osoase si de unghiul deformarii. Acest unghi poate fi calculat matematic. Se formeaza o portiune de tesut osos de forma triunghiulara, in pana (fig. 7.5).

Cand deformarea angulara este combinata cu o scurtare, axa de rotatie pentru corectie se gaseste pe proiectia liniei centrale a deformarii, la o anumita distanta de apexul deformarii. In timpul corectarii deformarii, segmentul de membru se alungeste de ambele parti, zona concava alungindu-se mai mult decat cea convexa. Aceasta situatie poarta numele de pana de tractiune (fig. 7.6).

In cazul in care axa de rotatie a corectiei deformarii trece printr-un punct situat de-a lungul liniei de centru a deformarii, la o anume distanta de apexul deformarii, dar in interiorul liniei de contur osos, eliminarea deformarii angulare poate fi obtinuta prin ajustarea fragmentelor osoase atat pe partea convexa cat si pe cea concava a deformarii (fig. 7.7). Un astfel de efect se poate intalni doar in cazuri extreme de osteoporoza.

In cazul in care sunt plasate sub un unghi si prezinta, concomitent, si o deplasare relativa unul fata de celalalt, corectarea simultana a deformarii si a deplasarii se va produce cand centrul de rotatie a fragmentelor se gaseste pe o axa situata pe o linie ce intersecteaza marginea osului, pe fata convexa a deformarii (fig. 7.8). Daca angularea si deplasarea sunt asociate cu scurtare, corectarea se va face in cazul in care punctul de rotatie este mutat mai departe de punctul de intersectie a fetelor convexe ale fragmentelor osoase (fig. 7.9).

Experienta noastra clinica indelungata a aratat ca corectarea deformarilor angulare cu un fixator circular extern in tensiune trebuie aplicata treptat, cu o tracdtiune aplicata asupra osului pe partea concava a deformarii, cu o rata de 0,8-1,2 mm pe zi, in patru etape egale.

7.1 Corectarea deformarilor membrului superior

cu alungire simultana

7.1.1 Deformarile humerusului

O deformare angulara intr-un singur plan a humerusului proximal poate fi corectata cu un dispozitiv in care balamalele sunt montate de-a lungul aceleiasi axe (fig. 7.10). Un exemplu este cazul unei fete de 10 ani cu o deformare varus-antecurvatum pronuntata a membrului superior stang, asociata cu o scurtare de 13 cm (fig. 7.11). Configuratia demonstreaza metoda de corectare a deformarii, la un singur nivel.

Este posibila corectarea deformarilor proximale si distale si alungirea humerusului la doua nivele, simultan (fig. 7.12). Principiul corticotomiei la doua nivele si alungirea este ilustrat d cazul unui baiat de 11 ani cu o deformare severa a humerusului si o scurtare de 10 cm (fig. 7.13).

7.1.2 Deformarile antebratului

Cazurile severe de mana stramba cu radius absent pot fi tratate cu tehnicile noastre. Principiul abordarii chirurgicale este prezentat in fig. 7.16. De vreme ce carpul se articuleaza cu epifiza distala a ulnei, tehnica chirurgicala include o osteotomie curba a ulnei distale in plan transversal, convex proximal. Osteotomia este urmata de rotatia suprafetei laterale a fragmentului distal pentru a intra in contact cu capatul distal al segmentului proximal. De vreme ce lungimea fragmentului ulnar distal este mai mare decat latimea sa, rotatia fragmentului (cu tot cu mana) nu produce tensiuni excesive pe fata radiala a antebratului. In acest fel, mana poate fi redusa intr-o singura procedura, fara tensionarea structurilor moi de pe fata radiala a antebratului sau, daca este necesar, de-a lungul axei longitudinale a osului.

Aceasta tehnica este ilustrata de cazul unui pacient de 15 ani cu mana stramba congenitala asociata cu deformarea ulnei si scurtare de 14 cm a antebratului (fig. 7.17). Mana stramba a fost corectata prin tehnica descrisa mai sus, iar antebratul a fost alungit 6 cm prin corticotomie in treimea medie a ulnei. Intraoperator, mana stramba a fost corectata cu 30°, apoi corectarea a fost completata prin utilizarea dispozitivului. O a doua etapa a procedurii a inclus alungirea antebratului, prin corticotomie ulnara proximala. Adductia reziduala a mainii a fost crectata prin compactotomie distala.

Aceeasi strategie poate fi aplicata in cazul mainii strambe ulnare, ilustrat de tratarea unui baiat de 15 ani cu o scurtare de 7 cm a antebratului, cauzata de o crestere inegala a oaselor antebratului si de un radius curbat (fig. 7.18). In acest caz, corectarea deformarii antebratului si alungirea ambelor oase afost obtinuta dupa o osteotomie radiala la unirea treimii medii cu treimea distala si o corticotomie ulnara la nivelul treimii proximale. Corticotomiile s-au efectuat simultan.

7.2 Corectarea deformarilor membrului inferior

cu alungire simultana

 

7.2.1 Deformarile femurului

Strategia terapeutica in deformarile varus ale capatului proximal al femurului este ilustrata in fig. 7.2. Tehnica este ilustrata de terapia aplicata unui pacient de 19 ani cu coxa vara si o scurtare severa a colului femural (fig. 7.21). Prezenta semn Trendelenburg pozitiv. Tratamentul a constat din osteotomie valgus a capatului proximal al femurului si alungire simultana. La sfarsitul tratamentului, lungimea femurului fusese restabilita, iar semnul Trendelenburg eliminat.

Dispozitivul poate fi folosit si la corectarea deformarilor varus ale treimii mijlocii a femurului. Fig. 7.22 demonstreaza metoda de corectie. Axa balamalei este localizata in apexul deformarii. Am utilizat aceasta metoda pentru a trata o pacienta de 37 de ani cu o scurtare de 5 cm, dupa o sudare defectuoasa in varus a unei fracturi (fig. 7.23). Deformarea a fost corectata, iar membrul a fost alungit printr-o compactotomie la apexul deformarii, utilizand dispozitivul cu balamale la apexul deformarii.

Urmatorul caz implica o deformare angulara la jonctiunea treimii medii cu treimea distala a femurului si cu alungire simultana, la un baiat de 14 ani (fig. 7.24). Corectarea deformarii angulare a fost realizata cu articulatii mobile, conectare la o tija si la inelele de fixare. Inelele de fixare erau atasate de femur cu cate un singur cablu fiecare. Deformarea a fost corectata dupa compactotomie partiala a apexului deformarii.

Dispozitivul poate fi utilizat pentru corectarea deformarilor femurale distale (fig. 7.25). Axa balamalei este localizata pe fata mediala a femurului distal. Balamaua laterala functioneaza ca un mecanism de impingere. Principiul este ilustrat de cazul unei fete de 7 ani cu valgus recurvatum femural, corectat prin epifizioliza cu tractiune inchisa aupra cartilajului de crestere distal (fig. 7.26).

7.2.2 Defecte condiliene femurale

Scurtarea si deformarea apar in cazul unui defect condilian femural. Strategiile de corectare sunt ilustrate in fig. 7.27. Dispozitivul se intinde peste articulatia genunchiului, deoarece fragmentul distal este foarte mic. De asemenea, un cablu oblic este inserat dinspre lateral in capatul distal al fragmentului proximal, pentru a impiedica diafiza femurala sa alunece lateral, in timpul corectarii deformarii.

O ilustrare clinica este cazul unui baiat de 12 ani cu o deformare valgus a genunchiului stang, asociata cu o scurtare de 6 cm (fig. 7.28). Osteomielita hematogena ii distrusese cartilajul de crestere proximal. Dupa aplicarea dispozitivului, fragmentul femural distal a fost rotit treptat in jurul axei balamalei, pana la corectare. Radiografiile de urmarile au demonstrat formarea unui condil femural lateral rotunjit. 

7.2.3 Deformarile gambei

Deformarile angulare ale tibiei proximale pot fi corectate prin aplicarea unui dispozitiv ca in fig. 7.29. Corticotomia se efectueaza sub tuberculul tibial. Un caz tipic este cel al unui baiat de 14 ani cu o deformare varus a tibiei proximale, produsa de boala Blount. Prezenta o scurtare de 5 cm pe partea mediala si de 2 cm pe partea laterala. S-a efectuat o compactotomie a tibiei superioare, simultan cu tractiunea asupra tibiei, utilizand dispozitivul ilustrat.

In cazul unor deformari severe, dispozitivul poate fi asamblat cu o balama conectata la un maner, pentru a mari avantajul mecanic al dispozitivului (fig. 7.31). Principiul este demonstrat de abordarea terapeutica a unei paciende de 15 ani cu o deformare varus severa si cu o scurtare de 2,5 cm pe fata mediala, asociata cu o incurbare moderata (fig. 7.32).

In cazul deformarilor severe, un avantaj mecanic suplimentar poate fi obtinut prin adaugarea unei articulatii cu balama care permite rotirea treptata aunui inel de fixare fata de celalalt, corectand astfel angularea fragmentelor osoase (fig. 7.33). O data ce angularea a fost corectata, balamalele pot fi inlocuite cu tije obisnuite.

7.3 Deformarile oaselor lungi

in doua sau mai multe segmente ale membrelor

 

7.3.1 Doua segmente

Corectarea deformarilor oaselor lungi in mai mult de un segment se poate realiza fie succesiv, fie concomitent, tinand cont de varsta pacientului, de starea sanatatii, de starea psihologica si de alti factori. Principiul este ilustrat de cazul unei paciente de 13 ani (fig. 7.34) a carei deformare a fost corectata utilizand dispozitivul asamblat ca in figura.

7.3.2 Patru segmente

Exista multe cazuri in care toate cele patru segmente ale membrelor inferioare sunt afectate de deformari. De exemplu, o pacienta de 16 ani a suferit corectarea simultana a ambelor femure si a deformarii gambei stangi prin compactotomie femurala la un nivel si a gambei la doua nivele (fig. 7.35). Opt luni mai tarziu, deformarea membrului opus a fost corectata intr-o maniera asemanatoare, cu alungire simultana.

Este posibila corectarea simultana a tuturor celor patru segmente, ca in cazul unei paciente de 23 de ani cu deformari severe (fig. 7.36).

8. Tratamentul fracturilor

 

Consideratii teoretice, studii experimentale

si aplicatii clinice ale dispozitivului

Istoria osteosintezei sugereaza ca, timp de multi ani, metodele utilizate la tratarea fracturilor nu au oferit mediul mecanic si biologic optim pentru sudarea osoasa. Cercetarile noastre au demonstrat ca tehnicile uzuale de osteosinteza nu utilizeaza in intregime capacitatea osului si a tesuturilor moi de a imbunatati rezultatul si de a scurta durata tratamentului. Metoda noastra de osteosinteza transosoasa, combinata cu aplicarea fixatorului nostru extern, indeplineste conditiile necesare unui rezultat optim.

Fracturile difera prin localizare, gradul de lezare osoasa si tisulara, dimensiunile si aspectul fragmentelor osoase, intervalul dintre traumatism si aplicarea tratamentului si alti factori. O asemenea diversitate cere un dispozitiv usor adaptabil la caracteristicile oricarui caz particular, permitand individualizarea tratamentului. Sunt disponibile mai multe fixatoare externe, dar nici unul dintre ele nu indeplineste toate conditiile necesare vindecarii optime a unei fracturi.

Dispozitivul nostru de osteosintezaa transosoasa se distinge prin structura sa rigida, dar dinamica. O caracteristica importanta este faptul ca, dintr-un numar redus de piese, poate fi asamblat un numar mare de grupuri functionale, suporti si unitati de tractiune. In plus, fragmentele osoase pot fi deplasate in orice directie, rigiditatea fixarii poate fi modificata si se poate trata percutan, practic, orice fractura de os lung.

Stabilitatea aparatului nostru permite utilizarea si incarcarea precoce a membrului afectat - fapt ce stimuleaza aportul sangvin osos si osteogeneza reparatorie si scurteaza perioada de consolidare si de remodelare. Metoda noastra de osteosinteza transosoasa este, esentialmente, non-traumatica; astfel, conditiile biologice necesare vindecarii fracturii - artere aferente, periost, endoost si maduva osoasa - sunt conservate.

Operatiile cu tije intramedulare sau cu fixatoare pentru osteosinteza transosoasa care utilizeaza agrafe cu diametru mare inhiba osteogeneza, afectand circulatia osoasa. In plus, numeroase astfel de dispozitive nici nu ofera fixarea stabila necesara consolidarii.

8.1 Studii experimentale de stabilitate a fixarii

Principiile mentionate mai sus au fost demonstrate de studiile noastre experimentale si de vasta noastra experienta clinica.

8.1.1 Metode

Un grup de caini a fost impartit in trei subgrupuri, pentru a evalua semnificatia fxarii stabile a fragmentelor osoase dupa osteotomie. La toate animalele s-a efectuat o osteotomie tibiala, cu un ferastrau Gigli.

In primul subgrup, fixarea stabila a fragmentelor osoase s-a realizat prin introducerea a doua perechi de cabluri incrucisate in fiecare fragment osos. Apoi, aceste cabluri a fost atasate in tensiune la inelele dispozitivului, conectate intre ele prin tije (fig. 8.1).

In al doilea subgrup, fixarea s-a realizat cu cate o pereche de cabluri in fiecare fragment osos, fixate in tensiune la inelele conectate intre ele prin tije.

In al treilea subgrup, o pereche de cabluri incrucisate au fost inserate in fiecare fragment osos, dar aceste cabluri nu au fost tensionate inaintea atasarii la inele. In cadrul acestui grup a existat o mobilitate considerabila intre cele doua fragmente osoase.

8.1.2 Rezultate

Cand fixarea oaselor a fost stabila (grupul 1), in a 5-a zi a experimentului s-a remarcat aparitia tesutului de legatura cu activitate osteogenica in regiunea centrala a canalului medular, unind cele doua fragmente (fig. 8.2a). Tesutul osteogenic a ocupat jumatate din diametrul medular. Nu au existat semne de osteogeneza in grupurile 2 si 3. In schimb, continutul medular avea un aspect constrictiv: spatiul dintre fragmentele osoase continea tesut fibros, cheaguri de sange si material necrotic (fg. 8.2b).

In grupul 1, cu fixare stabila, in a 5-a zi a experimentului, tesutul osteogen mdular continea procese citoplasmice (fig. 8.3a). S-au observat travee osteoide neoformate, acoperite de un strat de osteoblasti (fig. 8.3b). Zona de unire era deja proeminenta in a 7-a zi a experimentului, fara semne ca ar fi aparut si in grupurile 2 si 3.

In grupul 2, cu mobilitate moderata a fragmentelor osoase, a existat o reactie periostala si endoostala, dar s-a observat un spatiu de clivaj intre fragmentele osoase, spatiu ce se largea spre interiorul osului. S-a asociat si o demineralizare corticala a fragmentelor osoase (fig. 8.4b).

In grupul 3, cu fixare instabila, s-au remarcat leziuni vasculare, caracterizate prin micro- si macro-hemoragii recente. S-au remarcat zone de tesut cartilaginos si zone intinse de tesut medular necrotic, asociate cu necroza osteocitara corticala (fig. 8.4c).

In a 14-a zi a experimentului, in grupul 1 s-a remarcat unire osoasa periostala si consolidare pe intreaga grosime a osului, precum si travee osteoide partial fuzionate cu corticala (fig. 8.5a).

In a 22-a - 23-a zi a experimentului, unirea periostala, endoostala si intermediara era completa (fig. 8.5b). Consolidarea periostala si corticala matura a fost completa in a 30-a zi (fig. 8.5c).

Aceste date confirma afirmatiile noastre legate de influenta factorilor mecanici in timpul osteogenezei de consolidare, daca fixarea fragmentelor osoase este stabila.

8.2 Studii experimentale asupra pastrarii aportului sangvin

Dupa studierea importantei fixarii stabile dupa osteotomie, a mai facut experimente pe doua grupuri de caini (grupurile 4 si 5), pentru a evalua importanta pastrarii arterelor aferente, a periostului, a maduvei osoase si a endoostului, pentru procesul de osteogeneza.

8.1 Metode

In grupul 4 s-a efectuat o osteotomie tibiala transversala cu sectionarea completa a periostului si a corticalei diafizare si cu sectionarea partiala (pe o treime din diametru) a maduvei osoase. Arterele aferente principale nu au fost afectate.

In grupul 5, fractura a fost efectuata cu pastrarea continuitatii periostului, a maduvei osoase, a arterelor aferente si a tesuturilor moi din vecinatate. In acest scop, s-a efectuat o osteoclazie inchisa (fig. 8.6a). Cablul curb a fost indepartat, dupa fractura (fig. 8.6b). La ambele grupuri, fixarea s-a realizat cu cate doua perechi de cabluri incrucisate in fiecare fragment osos, legate in tensiune la un dispozitiv stabil, alcatuit din patru inele de fixare. Artera aferenta si ramurile ei au ramas intacte, fapt confirmat de angiografia postoperatorie (fig. 8.6c).

8.2 Rezultate

Lezarea partiala a maduvei osoase (grupul 4) a dus la o mai buna regenerare osoasa decat in grupul 1, cu sectionare completa a osului, a periostului si a maduvei osoase. In a 3-a zi a experimentului, in grupul 4 s-a remarcat o proliferare activa a tesutului osteogen, in canalul medular (fig.8.7a). In a 7-a zi, era prezenta o pronuntata osteogeneza endoostala. In unele locuri, survenise unirea periostala intermediara si partiala (fig. 8.7b).

In grupul 5, procesele osteogenetice si regenerative au avut loc si mai activ. In a 3-a zi, o reactie osteogenica impresionanta s-a extins in intregul lumen al canalului medular. O retea de travee osteoide era deja prezenta juxtacortical (fig. 8.8a). In a 5-a zi, osteogeneza era si mai pronuntata. In intregul canal medular se formase o retea microcelulara de travee osoase si osteoide, acoperind zona de fractura (fig. 8.8b).

In a 7-a zi, s-a observat unirea partiala endoostala, periostala si corticala. Intregul canal medular era ocupat de o retea de travee (fig. 8.8c).

Astfel, grupurile 4 si 5 demonstreaza ca, in conditiile unei fixari stabile, a conservarii arterelor aferente si a tesutului osteogen, imbunatatesc osteogeneza si scurteaza perioada pana la unirea osoasa.

8.3 Lezarea experimentala a arterei aferente 

Pe baza observatiilor clinice de osteogeneza intarziata in cazurile de osteotomie tibiala la nivelul punctului de intrare a arterei aferente, am decis sa studiem consecintele lezarii acestei artere.

8.3.1 Metode

La doi caini s-a efectuat o sectionare de 2 cm a diafizei tibiale, iar punctul de intrare a arterei aferente a fost rezecat. Fragmentele reziduale au fost apropiate si fixate cu un dispozitiv stabil cu patru inele de fixare. La grupul de control, a fost rezecata o portiune de 2 cm de la unirea treimii tibiale mijlocii cu treimea inferioara; aceasta zona continea doar ramura descendenta a arterei aferente (fig. 8.10).

8.3.2 Rezultate

In a 7-a zi a experimentului, primul grup prezenta anomaliilor circulatorii marcate, asociate cu necroza medulara (fig. 8.11a). La capatul distal al fragmentului proximal, s-au observat cateva mici grupuri celulare poliferative, formand travee osteoide. In fragmentul distal nu s-a observat activitate osteogenica.

In a 14-a zi inca nu se produsese unirea la nivel medular central. Continutul canalului medular era sustinut de o banda de tesut osteogen ce se unea cu traveele encoostale ale fragmentului proximal. Zona de necroza medulara se diminuase. In maduva osoasa s-au observat insule izolate de travee osteoide (fig. 8.11b).

La sfarsitul celei de-a treia saptamani, in primul grup aparuse o unire prin tesut conjunctiv intre cele doua fragmente osoase. S-au remarcat oarece procese reparatorii la o oarecare distanta de linia de rezectie. Maduva osoasa fibroreticulara edematoasa era situata in spatiile dintre travee. Exista o osteoporoza corticala considerabila a ambelor fragmente, pe o distanta de 10-15 cm de fiecare parte a liniei de rezectie (fig. 8.11c).

In grupul de control, oteogeneza si procesul de unire osoasa s-au desfasurat in mod normal.

Aceste experimente confirma dependenta poceselor reparatorii osoase de aportul sangvin.

8.4 Leziuni medulare experimentale

Am efectuat experimente pentru a demonstra inaltul potential osteogen al maduvei osoase. Un grup de caini adulti a fost impartit in doua subgrupuri (fig. 8.12a). In primul subgrup, o jumatate din diametrul unei sectiuni 30% din corticala diafizara tibiala a fost indepartata, cu eforturi de a conserva maduva osoasa. In al doilea subgrup a fost inlaturata corticala tibiala in intregime (pe 30% din lungimea osului), dupa plasarea osului intr-un fixator extern rigid cu patru inele.

Trei saptamani mai tarziu, in cazul defectului semicircular, s-a observat formarea calusului, mult dincolo de limitele initiale ale canalului medular. Studiile topografice si angiografice au aratat o artera aferenta voluminoasa, curba, in interiorul osului regenerat (fig. 8.12b, c). La animalele cu defect diafizar circumferential si cu maduva osoasa intacta (fig. 8.13a), angiografia din a 5-a zi a aratat pastrarea arterei aferente (fig. 8.13b).

Studiile histologice au demonstrat acoperirea defectului intre a 14-a si a 21-a zi a experimentului (fig. 8.14a, b).

8.5 Studii clinice asupra fracturilor cu deplasare

Importanta maduvei osoase si a aportului sangvin pentru procesele osteogenetice pot fi confirmate si in practica clinica. In acest scop, am studiat pacienti cu diferite fracturi ale oaselor lungi, pentru a determina influenta gradului de deplasare a fragmentelor osoase (si, implicit, a gradului de lezare a maduvei osoase si a ramurilor arterei aferente) asupra timpului necesar pentru vindecarea unei fracturi.

In studiul nostru, am impartit pacientii in 4 grupuri, dupa gradul de deplasare a fragmentelor osoase (fig. 8.17).

Grupul 1: fracturi fara deplasare sau cu deplasare pe o distanta egala cu grosimea corticalei. Grupul 2: fracturi cu deplasare de jumatate din diametrul osului. Grupul 3: fracturi cu deplasare de 3/4 din diametrul osului. Grupul 4: fracturi cu deplasare pe intregul diametru al osului.

S-a efectuat osteosinteza transosoasa stabila inchisa (cu dispozitivul nostru), cu repozitionarea anatomica a fragmentelor osoase. Timpul de consolidare a fost de 20-30 de zile in grupul 1, 31-40 de zile in grupul 2, 41-50 de zile in grupul 3 si de 51-60 de zile in grupul 4.

8.6 Investigatii cu radioizotopi

Am efectuat studii radioizotopice utilizand atat Hepatocis, un coloid sulfurat marcat cu ^99mTc, cat si cu pirofosfat marcat, pentru a stabili influenta gradului de lezare a elementelor osteogene in timpul regenerarii osoase.

Cand deplasarea relativa a fragmentelor osoase a fost mai mica decat grosimea corticalei, in a 3-a zi s-a observat o acumulare de Hepatocis in celulele sistemului reticuloendotelial, indicand activarea proceselor reparatorii in canalul medular (fig. 8.36a). In cazurile in care deplasarea relativa a fragmentelor osoase a fost de 3/4 din diametrul osos, lezarea elementelor medulare a dus la diminuarea acumularii de Hepatocis (comparativ cu primul caz) cu un factor de 2 (fig. 8.36b).

Investigarea osteogenezei cu pirofosfat marcat a aratat ca, pentru deplasari ale fragmentelor osoase de maximum 1,5 mm, markerul radioactiv a avut o distributie omogena in cele doua fragmente osoase (in a 14-a zi dupa o fractura tibiala spiroida), cu o acumulare in zona de fractura de 16 ori mai mare decat in restul osului (fig. 8.36c).

Cand fragmentele au avut o deplasare de 3/4 din diametrul osos, acumularea de pirofosfat a fost de 4 ori mai redusa decat in cazurile cu deplasare minima, iar markerul radioactiv a avut o localizare preferentiala in capatul distal al fragmentului proximal (fig. 8.36d).

Deplasarea fragmentelor pe o distanta egala cu diametrul osos a avut drept rezultat o diminuare de 9 ori a acumularii de pirofosfat marcat, in comparatie cu cazul cu deplasare minima (fig. 8.36e).

Aceste studii demonstreaza ca osteogeneza - si, prin urmare, timpul necesar consolidarii fracturilor - este direct dependent de conservarea elementelor osteogene, in special a maduvei osoase si a arterei aferente.

8.7 Fracturi multiple

Una dintre cerintele principale in tratarea fracturilor multiple ale oaselor lungi este gasirea unei strategii terapeutice minim-invazive, cu scopul de a fixa stabil fragmentele unuia sau mai multor oase.

Toate procedurile chirurgicale extensive, in special cu inserarea de tije intramedulare simultan in mai multe oase lungi, se pot asocia cu un deficit circulator sever si cu provleme legate de hipovolemie. In plus, inserarea tijelor intramedulare voluminoase lezeaza tesutul medular osteogen si arterele aferente; acestea pot duce la intarzierea consolidarii osoase si la aparitia pseudartrozelor.

Luand in considerare obiectivul mobilizari

Scriitori romani